深井动压诱导巷道围岩稳定性影响分析
2021-12-14赵艺伟吴义泉唐庆腾
赵艺伟 吴义泉 唐庆腾
(1.中国矿业大学 煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏 徐州 221116;2.皖北煤电集团朱集西分公司朱集西煤矿,安徽 淮南 232097)
我国深部巷道围岩受到典型的“三高一扰动”特殊复杂力学环境,即高地应力,高地温、高岩溶水压以及采掘扰动[1-5]。巷道围岩稳定性直接关系到矿井的安全高效生产。朱集西矿13501 工作面轨道顺槽受下方11-2 煤层采动影响引起的巷道围岩问题突出,通过利用FLAC3D数值模拟软件进行11-2 煤层开采对13501 工作面轨道顺槽稳定性影响分析,为其优化支护方案提供依据。
1 工程概况
朱集西煤矿位于安徽省淮南市,矿区内部分巷道实际布置深度已超过1000 m。13501 工作面布置在11-2 煤11501、11502 工作面上方,目前11501工作面已经回采完毕,11502 工作面正在回采,13501 工作面轨道顺槽在掘进过程中的不同阶段将受到11-2 煤层开采的不同影响。13501 工作面布置平面图如图1。11-2 煤层与上覆13-1 煤层间距63.6~84.4 m,平均间距73.2 m。13-1 煤层全部可采,煤层赋存情况稳定。该工作面煤厚3.29~5.31 m,平均煤厚3.86 m。轨道顺槽、运输顺槽两巷煤层平均倾角α=5°。

图1 13501 工作面布置平面图
2 数值模拟分析
2.1 数值模拟模型建立
根据13501 工作面地质采矿条件,建立FLAC3D数值分析模型。模型沿x 轴正方向依次为煤层边界、11501 回采工作面、区段煤柱、11502 回采工作面、煤层边界,模型中回采工作面长度均取214 m,留设8 m 小煤柱,煤层边界各取102 m,故模型x 方向宽640 m。工作面沿y 轴正方向推进,模型y 方向长度为900 m,模型沿y 轴正方向将11502 工作面划分为16 个块体,每次回采100 m,模拟11502工作面分步开挖。……
